ГРАМ ОТРИЦАТЕЛНИ БАКТЕРИИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА, ЗАБОЛЯВАНИЯ - БИОЛОГИЯ

На отрицателни бактерии, грам са бактерии, които не запазват багрило кристално виолетово, когато се използва оцветяване по Грам. Поради това те оцветяват червено или бледо розово, а не синьо или лилаво, както правят грам положителните бактерии. Цветът, придобит от отрицателни по Грам, се дължи на друго багрило, което може да бъде фуксин или сафранин.

Разликата в оцветяването е свързана с естеството на клетъчната стена и в двете групи организми. По време на оцветяването кристално виолетовото се свързва с бактериалната клетъчна стена и също така образува неразтворим във вода комплекс с йод, съдържащ се в лугол (друго съединение, използвано при оцветяване по Грам).

Pink Gram отрицателни бактерии. Взето и редактирано от: Microrao.

Клетъчната стена на Грам положителните бактерии е с дебела и сложна природа, като е в състояние да запази комплекса, образуван от кристално виолетово и йодно вещество, когато се третира с алкохол или ацетон. Клетъчната стена на Грам отрицателните бактерии е по-проста и не задържа кристално виолетово.

Тези бактерии са повсеместни и присъстват в практически всяка среда на земята, способна да поддържа живота. Групата съдържа патогенни видове за хората, които са свързани с пикочни, респираторни и стомашно-чревни инфекции; някои от които се придобиват в същите здравни центрове (нозокомиални).

Основни характеристики

Основната характеристика на тази група бактерии е, че те оцветяват червено или розово с техниката на оцветяване по Грам. По време на тази диференциална техника на оцветяване всички бактерии се оцветяват синьо или лилаво, но само грам положителните могат да запазят такова оцветяване след третиране с алкохол или ацетон.

Тези бактерии имат две липидни мембрани, едната от тях е представена от цитоплазмената мембрана и допълнителна външна към клетъчната стена. Среща се изключително в грам-отрицателни и обикновено се състои от фосфолипиди и липополизахариди.

Липидният компонент на липополизахаридите на външната мембрана е известен като липид А и действа като ендотоксин, който при влизане в кръвоносната система предизвиква токсична реакция, която дори може да предизвика ендотоксичен шок.

Клетъчната стена е съставена от пептидогликани, образуващи тънък слой, и липсват тейхоеви и липотейхоеви киселини, противно на това, което се случва в грам-положителните, които са съставени от няколко слоя пептидогликани и представят и двата вида киселини. Те служат за закрепване на ядрената обвивка към цитоплазмената мембрана.

Жълтиците на Грам отрицателни бактерии, когато присъстват, имат четири опорни пръстена (по два за всяка мембрана), докато при Грам положителните бактерии имат само два опорни пръстена, тъй като имат само една мембрана.

структура

Средна прокариотна клетка.

Всички бактерии нямат ядро и хромозомният материал не се отделя от цитоплазмата с ядрена мембрана. Рибозомите също са вградени в цитоплазмата.

Грам-отрицателната бактерия се състои от две клетъчни мембрани и клетъчна стена между тях. Между клетъчната стена и вътрешната мембрана е периплазмата. В допълнение към това понякога може да представи джгутици, фимбрии, капсули и много по изключение спори.

Клетъчна стена

Клетъчната стена е съставена главно от пептидогликан, полимер, съставен от повтарящи се единици от N-ацетил глюкозамин и N-ацетилмураминова киселина, които образуват тънък слой.

Външната мембрана е плътно свързана с пептидогликан и е част от клетъчната стена на Грам отрицателни бактерии.

Външна мембрана

Външната мембрана съдържа фосфолипиди, липополизахариди и мембранни протеини. Липополизахаридите се състоят от липид А (липидна част), полизахарид О и между тях друга верига от полизахариди. Липидът А е потопен в мембраната, а полизахаридът О във външната страна.

Липипополизахарид (LPS) е ендотоксин, чийто токсичен потенциал се дължи на липид А. Тъй като този липид е потопен в мембраната, токсичният му ефект се появява само когато бактериалната клетка се лизира.

периплазмата

Желатисто вещество, съставено от вода и високи концентрации на протеини и пептидогликан. От голямо значение в енергийния метаболизъм на Грам отрицателни бактерии, той се намира между клетъчната стена и цитоплазмената мембрана (периплазмено пространство).

Микроскопско изображение (увеличение X1000) на грам-положителни (Staphylococcus aureus, в лилаво) и грам-отрицателни (Escherichia coli, в розово) бактерии. Взето и редактирано от: Y tambe.

Клетъчна мембрана

Клетъчната мембрана е структурата, която разграничава междуклетъчното пространство от външната среда. Това е полупропусклива мембрана с около 8 nm, липидна по природа, подобна по конституция с тази на други бактерии и която се различава от еукариотичната мембрана, тъй като последната има стероли, докато бактериалната не.

цитоплазма

Това е клетъчното съдържание, ограничено от цитоплазмената мембрана и съдържащо суспензия рибозоми, нуклеоиди и различни макромолекули.

Рибозомите

В грам-отрицателните бактерии рибозомите могат да се появят индивидуално в цитоплазмата, в групи или във вериги, свързани с РНК на пратеника, наречени полирибозоми.

Бактериална ДНК

Както във всички бактерии, бактериалната ДНК не се съдържа в ядрото. Този генетичен материал е съставен от двойна верига ДНК в кръгла форма.

Fimbriae или пилис

Фимбриите или пилизите са нишковидни структури, които са разпространени главно по външната повърхност на Грам отрицателни бактерии. Въпреки приликата си с жлезници, те не се използват за изместване, а за други функции като прилепване към гостоприемни тъкани или за размножаване.

капсула

Капсулата е структура, която може да присъства във всякакъв вид бактерии. Тя не е жизненоважна структура, тъй като загубата й не влияе върху жизнеспособността на бактериите, но е важна, защото предпазва организма от фагоцитоза. При наличие той се намира външно към клетъчната стена.

Обикновено се състои от полизахариди с лигавичен вид. Той представлява фактор на вирулентност за някои бактерии.

Спорите

Тези структури се срещат почти изключително в грам-положителни пръчки, с изключение на един грам-отрицателен вид (Coxiella burnetti), който също ги има. Те се образуват вътре в тялото, за което се наричат ендоспори и са силно устойчиви структури срещу неблагоприятни фактори на околната среда, както и радиационни и химически дезинфектанти.

камшиче

Бактериалният флагел е структура с камшик, която се използва за движение. Техният брой и разположение на повърхността на бактериите варира според вида.

заболявания

Грам-отрицателните бактерии, особено Enterobacteriaceae и неферментативни бактерии, са от голямо медицинско значение, тъй като те са причинители на голямо разнообразие от инфекциозни заболявания, сред които можем да споменем:

Инфекции на пикочните пътища

Грам-отрицателните бактериални инфекции на пикочните пътища могат да бъдат разделени на два вида: ендогенни и екзогенни. Ендогенните инфекции възникват, когато бактериите колонизират възходящия стомашно-чревен тракт през пикочните пътища. Екзогенните такива обикновено се появяват поради използването на замърсени инструменти по време на медицинска помощ.

Тези заболявания могат да представят локални симптоми, както в случая на цистит и простатит, или напротив, могат да представят системни симптоми, които включват висока температура и сепсис, както могат да се появят при пиелонефрит или абсцес на бъбреците.

Вътреабдоминални инфекции

Много Грам-отрицателни бактерии са нормални членове на стомашно-чревната бактериална флора, без да причиняват какъвто и да е вид заболяване, но те са опортюнистични патогени, които могат да причинят инфекции, ако има лезии в храносмилателния тракт.

Тези инфекции могат да бъдат локални и ограничени до стените на стомашно-чревния тракт, както при дивертикулит или холецистит, или могат да се разпространят в коремната кухина, причинявайки перитонит.

Перитонеумът е мембрана, която покрива всички целомични висцери, така че инфекция от тази мембрана може бързо да се разпространи във всички органи. Обикновено при вътреабдоминална инфекция, особено ако има абсцеси, лечението с антибиотици е недостатъчно и трябва да се използват хирургични възможности.

Инфекции на дихателните пътища

Този тип инфекция се свързва с висока заболеваемост и смъртност. Обикновено се среща при болнични пациенти или такива, които са били подложени на лечение с антибиотици. Респираторните заболявания, причинени от грамотрицателни бактерии, включват трахеобронхит и пневмония.

Други заболявания

Грам-отрицателните бактерии също са свързани с голямо разнообразие от други заболявания, включително гонорея, бактериален менингит, както и повечето нозокомиални инфекции.

Примери

Klebsiella pneumoniae

Klebsiella pneumoniae е бактерия с форма на прът, която може да бъде открита поотделно, по двойки, във вериги или в групи. Той няма флагел или спорула, но има добре развита капсула.

Тази бактерия е опортюнистичен патоген, свързан с различни болнични инфекции, които дори могат да причинят смърт. През последните години се появяват хипервирулентни щамове, които са трудни за лечение и са свързани със значителни заболеваемости и смъртности.

Neisseria gonorrhoeae

Тази бактерия е диплокок с прилежащите страни на коките, сплескани, а основната ос на всяка клетка перпендикулярна на основната ос на двойката и обикновено има капсула и пили на повърхността си. Обикновено се намира в полиморфонуклеарните лимфоцити. Това е оксидазно отрицателно и каталазно положително.

Нейсериалната гонорея е отговорна за заболяването, известно като гонорея или бленорея, което е болест, предавана по полов път.

Morganella morganii

Morganella morganii е отрицателна към оксидаза факултативна анаеробна бактерия, която е оформена като прав прът, флагелиран при температури под 30 ° C, но флагелиран при температури над това. Той е общ член на чревния тракт на хората и други видове.

Въпреки че обикновено се намира като коментар на храносмилателния тракт, без да причинява заболяване, той е опортюнистичен патоген, който може да причини инфекции на пикочните пътища, септицемия, бактериемия, диария, пневмония, спонтанен бактериален перитонит или стенокардия на Лудвиг, наред с други заболявания.

Препратки

Спектър от инфекциозни заболявания, причинени от грамотрицателни бактерии. Възстановени от futurelearn.com
EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Микробиология. 2-ро издание. Холт, Ринехарт и Уинстън.
Грам-отрицателни бактерии. В Уикипедия. Възстановено от en.wikipedia.org
В. Лира. Morganella morganii: Характеристики, Болести, които може да причини, лечения. Възстановени от lifeder.com
В. Лира. Klebsiella pneumoniae: характеристики, морфология, заразяване и заболявания. Възстановени от lifeder.com
С. Хог (2005). Основна микробиология. John Wiley & Sons, LTD
Н. Родригес. Грам отрицателни бактерии: клетъчна стена. Възстановено от parapara-sphynx.com

ГРАМ ОТРИЦАТЕЛНИ БАКТЕРИИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА, ЗАБОЛЯВАНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025